Evolución y futuro del turbocompresor Parte 4 (Final)

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Finalmente, respecto a la influencia de la geometría interna del compresor, podemos decir que el rotor puede estar provisto de álabes correspondientes a tres diferentes diseños:

• Los rotores de álabes derechos: bastante poco utilizados, tienen la ventaja de darle al compresor una buena estabilidad de funcionamiento, con caudales reducidos y relaciones de presión poco elevadas.
• Los rotores de álabes inclinados hacia adelante: de su movimiento de rotación, tienen un mal rendimiento, ya que el aire queda en el fondo del mismo.
• Los rotores de álabes inclinados hacia atrás: posibilitan el aumento de la superficie de equilibrio por cada álabe, favoreciendo en un todo la circulación del aire. Respecto al enfriamiento del aire a la salida del compresor, ya que el mismo aumenta no solo la “presión”, sino también la “temperatura”, el primer efecto es realmente beneficioso –la presión- pero el segundo no lo es, la temperatura.

En realidad, el aire caliente trae como consecuencia una disminución de la masa volumétrica de aire, que ingresa al motor en cada ciclo. Esto se debe a que, una misma masa de aire o gas, ocupa diferentes volúmenes a distintas temperaturas (conocida ley de la termodinámica). La disminución de la masa volumétrica de gases, que ingresa a los cilindros del motor en cada ciclo, conduce a una caída de potencia, que será mayor cuanto mayor sea la temperatura. Por ello se hace necesario, el enfriamiento de los gases antes de que entren al motor, a través de dispositivos denominados normalmente “Intercambiadores de calor” o “Intercoolers”, que van a parmitir a los gases ceder una parte de su calor, a un fluído en circulación. Al respecto generalmente, existen dos tipos principales de intercambiadores:

• Los intercambiadores aire-aire: en este caso, el fluído refrigerante está constituído por el aire ambiente captado en una zona fría.
• Los intercambiadores aire-líquido: en donde el fluído de enfriamiento, está compuesto por un líquido que circula por un circuito, enfriado a su vez por un radiador, y en donde el fluído más comunmente usado es el agua.

También pueden existir sistemas mixtos, denominados de las “dos técnicas”, pero el “intercooler” airelíquido sería una solución más eficaz. El compresor en el caso del turbo, comprime el aire en proximidad de la turbina y de los conductos que llenvan los gases de escape, que aportan calor al ya generado por el aumento de presión. De acuerdo a esto, la necesidad de enfriar al aire que ingresa a los cilindros del motor sobrealimentados.

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Motor boxer de 6 cilindros opuestos en banco de pruebas, con turbosobrealimentación- Porsche.

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